基于虛擬現實的三維產品展示

田　茵

文章編號：1672-5913(2009)06-0119-05

摘要：隨著數字化技術的高速發展，人們已不滿足二維信息，“實時性”和“交互性”是商品3D展示的魅力所在，虛擬現實(VR)與商業的結合，為體驗式零距離的營銷方式裝上一對翅膀。本文通過對VR的討論，分析VR技術在三維產品展示中的應用。

關鍵詞：虛擬現實；3D展示；三維互動；三維產品展示

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

電子商務時代，對產品的展示、宣傳、營銷提出了更高的要求，一般的網上產品展示或廣告宣傳僅僅是一幅靜態的平面圖片或二維的Flash動畫，無法充分表達產品的特點、功能、結構等特點。虛擬現實技術可以更好地展示產品的特性，它不再只是改善圖像效果，而是動態地、三維地、交互地提供產品信息。可以讓消費者來決定如何體驗產品，逼真的3D模型，仿佛身臨其境，非常直觀和饒有興趣的互動方式，可以把復雜產品內部都模擬出來，將真正實現與消費者零距離、面對面，使得個性產品深入人心，激發客戶的購買欲望，提高成交率。

2虛擬現實技術的應用

2.1產品展示中運用虛擬現實技術的意義

虛擬現實技術 (Virtual Reality, VR) 是20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它是近來計算機網絡世界的熱點之一，在社會生活的許多方面有著美好的發展前景，在輔助營銷方面同樣也發揮了很好的作用。

通常情況下，產品的宣傳通常是通過模型、平面效果圖、動畫等方式來展示設計效果，這些傳統展示方式都各有其不同的優缺點，但有一個缺點是共同的，即不能以人的視點深入其中，得到全方位的觀察設計效果。

(1) 與模型的比較

實物模型有較大的限制性，不足以體現出產品的設計細節，不便于信息傳播。而運用了VR技術，三維產品展示可以與其它媒體進行無縫結合，所傳遞的信息量是巨大的。

(2) 與平面效果圖的比較

效果圖只能提供靜態局部的視覺體驗，對觀察者提出的其他問題與要求必須以相近的圖像或文字加以說明，運作起來不直觀、不全面。而以VR為核心的多媒體展示，不需要觀看者發揮任何的想象力，以空前直觀的方式將項目展現給觀眾。

(3) 與影視動畫的比較

影視動畫在一定程度上彌補了靜止畫面的不足之處，聲音與動畫同步播放，生動細致，影視動畫有二維、三維的，即使是三維動畫雖有較強的動態三維表現力，但是瀏覽演示方式多數只是用于產品演示項目，觀者在被動的觀看，并不能按照自己的意愿去觀看、查閱、檢索相關信息，不具備實時的交互性。而虛擬現實產品則完全解決了這些問題，人們在虛擬空間中地點與時間都是無限的。

總之，運用VR技術，設計者、工程人員以及消費者都可從任意角度，實時互動真實地看到設計效果，身臨其境地了解產品功能和特性，甚至實現網頁模式的在線瀏覽，這是傳統手段所不能達到的。

2.2運用虛擬現實技術需要解決的問題

經過多年的發展，虛擬現實技術的實現也派生出多種不同的方法，現在較為流行的有JAVA3D、QUEST3D、Cult3D、VRML等多種實現方法，它們也各有其不同的優缺點。而對于三維產品的模擬，Cult3D較為適合。由于 Cult3D采用圖形界面方式，不僅使用方便，而且對象可在大多數系統平臺和網絡瀏覽器上流暢地顯示。Cult3D能將3D模型、動畫、聲音和JAVA整合在一起，它的交互性能、文件體積和畫面質量等方面的優勢，很受用戶的歡迎，現已廣泛應用于眾多電子商務網站的3D產品展示中。

目前一些常用的三維圖形制作軟件，如3DSMAX、MAYA等都對Cult3D提供了一定的支持。采用3DSMAX建模，虛擬現實環境的產品展示與制作產品三維動畫的過程基本一致，但側重點有所不同，后者需要的是動畫表現的流暢性及渲染效果，而前者則更關注實時瀏覽的流暢感和空間感和交互性，為達到預定的產品三維展示目標，必須從產品建模方法和虛擬人-機交互這兩個角度來分析要解決的技術問題。

虛擬產品的幾何模型應該考慮產品要表現的性能特點等，同時也要考慮著人機交互中的活動范圍。由于產品的三維展示需要實時運行三維模型,因此模型的仿真性與交互的流暢性始終是對矛盾。經實驗與研究，總結出在創建虛擬現實產品時應做到下面幾點：

(1) 目前Cult3D只支持多邊形結構的幾何體，雖然Cult3D并沒有明確限定多邊形的數量，越多的多邊形意味著需要更多的處理資源，在滿足視覺要求的前提下，盡量減少模型的面數。模型創建完后使用3DSMAX中的優化修改器(Optimize)進行優化，能最大限度的減少模型面數，另外用其他技術(如紋理)而不是增加幾何造型復雜度來提高逼真度。

(2) 對于相對復雜的商品要注意考慮三維模型的層次結構，建模之前要對模型及交互信息進行全面的分析，按照商品模型的層次結構來分解實體，再對實體的每一部分進行分別建模，最后把所有的模型進行整合，在Cult3D中設置從屬關系。

(3) Cult3D只支持3DSMAX中Standard(標準)和Multi/Sub-Object(多維次物體)材質類型。貼圖大小必須是2的次方，貼圖大小最大到2048*2048，并盡量縮小尺寸，以提高系統的交互速度。

(4) VR場景的瀏覽是通過攝像機來進行的，在3DSMAX中創建攝像機(camera)來確定視域和視高，不同的視域和視高在實時瀏覽時能給人以不同的感受。但在同一時刻只能有一架攝像機被激活，可以通過在Cult3D Designer中用select camera Action切換攝像機。

3三維產品展示系統的設計與實現

展示復雜而多變的商品模型，較有效的處理方法是使用專業的設計軟件，用AUTOCAD、3DMAX將產品的三維模型設計出來，然后將三維模型導出為相關虛擬現實設計軟件所需格式的文件，用虛擬現實設計軟件進行三維展示的交互設計，最后將它發布到網站上。設計流程如下：

3.1三維建模

(1) 在Max中創建一個產品的三維模型，對相對獨立的部分，尤其是需要交互控制的，應該單獨建模型，調整部件的運動中心點，給各部件賦予不同的材質，創建攝像機，最后進行整合，就得到了如下的3D模型，如圖2所示。

(2) 為了在虛擬平臺中更好地模擬產品的運動，在3DS MAX中，按照實際運動情況的情況，設置運動的物體。打開Auto Key按鈕，創建關鍵幀，在非0幀改變物體可變參數(如移動、轉動)，關鍵幀之間的其他幀3DS MAX會用插值的方法自動生成。這樣就確定了物體以時間為橫軸的位移曲線。

(3) 為方便在系統中調用，將建立好的模型賦予材質渲染，在輸出的渲染圖形中就可以觀察到所建立的虛擬模型了。得到的渲染圖如圖3所示。如設置了動畫還可輸出為視頻文件，觀察動畫效果。

3.2導出C3D文件

通過3DMAX建立三維模型，生成了*.max文件，因為Cult3D并不能直接調用該文件，需要通過Cult3D Exporter 導出器轉換成C3D文件。導出Cult3D格式文件時，可在彈出設置窗口選擇背景、也可預覽顯示效果，對于需要設置動畫的文件，在彈出窗口中的Nodes節點中，Animation

動畫屬性選定Matrix animation矩陣動畫，最后保存文件，如圖4所示。

3.3虛擬現實設計

在Cult3D Designer中創建一個項目，將模型導入到項目中，創建一個虛擬組合，以便更好的管理眾多的幾何零部件。基本的交互性是使用事件和動作在其中創建的，經編輯設計完成可交互控制的工程文件，然后將工程文件編譯成發布的文件。發布時執行Save Internet filt命令,可設置的項目有：Object motions,Vertax motions,sound,Geometries, Html等。可設置壓縮屬性，用以減小文件大小，如圖5所示。

3.4產品的三維展示

制作的Cult3D作品，文件小，在網絡上傳輸十分迅速。在此將生成的發布格式與網絡或其他相關媒體文件做連接，用網頁制作工具或其他相關媒體的制作工具完成網頁展示界面的設計。在網頁設計中加一段程序代碼，把Cult3D文件嵌入到頁面中，可以讓瀏覽器在頁面上顯示Cult3D物體(對象)，代碼如下：

…

＜object classid="clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1- A789-00A0CC6651A8"

codebase="http://www.cult3d.com/download/cult.cab"

width="width in pixels" height="height in pixels"＞

＜param name="src" value="path to the .co file"＞

＜param name="name1" value="value1"＞

＜param name="name2" value="value2"＞

＜embed type="application/x-cult3d-object"＞

pluginspage=http://www.Cult3D.com/newuser/index.html

scr="path to the .co file"

width="width in pixels" height="height in pixels"

name1="value1"

name2="value2"

＜/embed＞

＜/object＞

…

當瀏覽器無法顯示對象時，系統會提示安裝插件，如插件設在本地自動安裝，則可修改程序：codebase= "cult.cab"。

在網頁還可將3D與Flash結合創造出完美的視覺效果。

在瀏覽器中通過鼠標或鍵盤控制交互的三維產品，圖6所示，如同身臨其境。

4結束語

虛擬現實技術是綜合性與集成性極強的高新技術，通過三維軟件對商品進行建模，并利用虛擬現實技術實現三維產品展示，既克服了二維展示的缺陷，又發揮了三維交互展示的效果，技術潛力十分巨大，應用前景廣闊。

參考資料

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